DE102005013719A1 - Spritzgussteil; Spritzwerkzeug; Verfahren zur Ummantelung eines Einlegers mit einem Kunststoff - Google Patents
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Abstract
Spritzgussteil,
bestehend aus mindestens einem Einleger (Insert) und einer mit dem
Einleger mindestens teilweise in Verbindung stehenden Kunststoffummantelung,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Einleger
und der Kunststoffummantelung druck- bzw. gasdicht ist.
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Spritzgussteil, nach der Gattung des Anspruchs 1, einem Spritzwerkzeug, nach der Gattung des Anspruchs 3, und einem Verfahren zur Ummantelung eines Einlegers (Insert) mit einem Kunststoff, nach der Gattung des Anspruchs 5.
- Herkömmliche Spritzgussteile bestehen aus mindestens einem Einleger, der beispielsweise aus Metall sein kann, und einer mit dem Einleger in Verbindung stehenden Kunststoffummantelung. Nachteilig ist allerdings, dass diese Spritzgussteile für Anwendungen, bei denen wechselnde Temperaturbedingungen (z.B. –40°C bis 120°C) und Druckeinwirkungen (z.B. bis 300 bar) herrschen, ungeeignet sind.
- Bei einem herkömmlichen Verfahren zur Ummantelung eines Einlegers mit einem Kunststoff wird ein Spritzwerkzeug verwendet. Dieses besteht aus einer Heißdüse und einer einen Übergang aufweisenden Kavität (Formkavität). Damit der flüssige Kunststoff keinem ungewollten Temperaturverlust unterliegt, ist es erforderlich, dass der Übergang zwischen der Heißdüse und der Kavität isoliert ausgestaltet ist. Daher ist ein herkömmliches Spritzwerkzeug konstruktiv aufwändig.
- Die Erfindung und ihre Vorteile
- Das erfindungsgemäße Spritzgussteil, mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1, hat demgegenüber den Vorteil, dass die Verbindung zwischen dem Einleger, der beispielsweise rund ausgestaltet ist, und der Kunststoffummantelung druck- bzw. gasdicht ist. Dadurch ist das erfindungsgemäße Spritzgussteil auch unter wechselnden Temperatur- und Druckbedingungen einsetzbar.
- Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Einleger aus Metall.
- Das erfindungsgemäße Spritzwerkzeug, mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 3, hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die Heißdüse in unmittelbarer Nähe zum Einleger angeordnet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Spritzwerkzeug wird der flüssige Kunststoff direkt durch die Heißdüse, die mindestens einen Abgang aufweist, in die Kavität gedrückt. Damit wird im Vergleich zu einer herkömmlichen Angußart eine längere und stärkere Wirkung des Spritzdrucks und somit eine höhere Verdichtung um den Einleger erreicht. Denkbar ist auch, dass mehrere Heißdüsen vorhanden sind.
- Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Heißdüse am geringeren Volumenbereich des Spritzgussteils angeordnet. Die Einspritzung des Kunststoffes erfolgt vorteilhafterweise an der dünnsten Stelle des Endproduktes.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ummantelung eines Einlegers mit einem Kunststoff, mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 5, hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass ein Spritzwerkzeug nach Anspruch 3 oder Anspruch 4 eingesetzt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren genügt den Anforderungen auch bei der Produktion von Großserien, so dass es dort erfolgreich einsetzbar ist.
- Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vor dem Einsatz des Spritzwerkzeuges an dem Einleger mindestens eine Ringnut und/oder eine Radialrändelung angeordnet. Damit wird erreicht, dass sich die Oberfläche des Einlegers erweitert und sich der Kunststoff regelrecht in den Einleger verkrallen kann. Vorteilhafterweise wird die Ringnut und/oder die Radialrändelung im Dichtbereich des Einlegers angeordnet.
- Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vor dem Einsatz des Spritzwerkzeuges die Oberfläche des Einlegers zumindest teilweise aufgeraut.
- Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Aufrauung im mit dem Kunststoff zu umspritzenden Bereich des Einlegers.
- Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Aufrauung durch Strahlmittel einer Druckstrahlanlage.
- Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden als Strahlmittel scharfkantige Keramik-Strahlkörner verwendet. Das Strahlmittel wird vorteilhafterweise unter hohem Druck auf die gewünschte Dichtbreite der nachfolgend zu umspritzenden Einleger gestrahlt.
- Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Keramik-Strahlkörner aus Edelkorund. Diese zeichnen sich durch ihre besondere Härte aus.
- Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Aufrauung durch eine zum Einleger nahezu achsparallelen Strahlrichtung des Strahlmittels. Damit wird erreicht, dass sich die Oberfläche des Einlegers erweitert bzw. bei einer vorherigen Anordnung einer Ringnut und/oder einer Radialrändelung nochmals wesentlich erweitert und sich unzählige Hinterschneidungen bilden, in welchen sich der Kunststoff verkrallen kann.
- Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird im Bereich der Druckeinwirkung der aus der Kunststoffummantelung austretende Einleger mit einem Klebstoff mit dem Kunststoff versiegelt.
- Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Klebstoff ein zähelastischer Hochtemperaturklebstoff.
- Alle in der Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Claims (14)
- Spritzgussteil, bestehend aus mindestens einem Einleger (Insert) und einer mit dem Einleger mindestens teilweise in Verbindung stehenden Kunststoffummantelung, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Einleger und der Kunststoffummantelung druck- bzw. gasdicht ist.
- Spritzgussteil, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger aus Metall ist.
- Spritzwerkzeug zur Ummantelung mindestens eines Einlegers mit einem Kunststoff zu einem Spritzgussteil, insbesondere zu einem Spritzgussteil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, mit einer direkt in eine Kavität einleitenden Heißdüse, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißdüse in unmittelbarer Nähe zum Einleger angeordnet ist.
- Spritzwerkzeug, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißdüse am geringeren Volumenbereich des Spritzgussteils angeordnet ist.
- Verfahren zur Ummantelung mindestens eines Einlegers mit einem Kunststoff zu einem Spritzgussteil, insbesondere zu einem Spritzgussteil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem im Spritzgussverfahren ein Spritzwerkzeug eingesetzt wird, mittels dem flüssiger Kunststoff über eine Heißdüse und einen Übergang in eine mindestens einen Einleger umgebende Kavität gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spritzwerkzeug nach Anspruch 3 oder Anspruch 4 eingesetzt wird.
- Verfahren, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einsatz des Spritzwerkzeuges an dem Einleger mindestens eine Ringnut und/oder eine Radialrändelung angeordnet wird.
- Verfahren, nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einsatz des Spritzwerkzeuges die Oberfläche des Einlegers zumindest teilweise aufgeraut wird.
- Verfahren, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrauung im mit dem Kunststoff zu umspritzenden Bereich des Einlegers erfolgt.
- Verfahren, nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrauung durch Strahlmittel einer Druckstrahlanlage erfolgt.
- Verfahren, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlmittel scharfkantige Keramik-Strahlkörner verwendet werden.
- Verfahren, nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik-Strahlkörner aus Edelkorund sind.
- Verfahren, nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrauung durch eine zum Einleger nahezu achsparallelen Strahlrichtung des Strahlmittels erfolgt.
- Verfahren, nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Druckeinwirkung der aus der Kunststoffummantelung austretende Einleger mit einem Klebstoff mit dem Kunststoff versiegelt wird.
- Verfahren, nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein zähelastischer Hochtemperaturklebstoff ist.
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